师:同学们,今天我们学习九年级人教版化学第四单元课题三、第一课时水的组成。本节课的学习目标有:一、了解氢气的基本性质;二、认识水是由氢、氧两种元素组成;三、从人类认识水的组成的过程中,体会科学探究和思维的方法,认识实验探究和创新思维的重要性。水作为生命之源,我们每天都要饮用。可是同学们,你们想过水究竟是由什么组成的吗?接下来看看大家的猜想。水的组成,你们认为水是由什么元素组成的呢?
生:我认为水是由水元素组成的,因为在我国古代,人们认为金木水火土是组成万物的基本元素,水作为其中一种,自然是由水元素组成的。
生:我认为水是由氢、氧两种元素组成的,因为它的化学式是H?O,所以水是由氢元素和氧元素组成。
师:究竟哪个同学的猜想才是正确的呢?在古代,人们一直认为水是一种元素,直到18世纪末普利斯特里的一个实验才提出新的质疑。他把易燃空气,也就是氢气和空气混合后点燃,发现玻璃瓶内壁出现液滴,而后卡文迪许也证实了该液滴就是水。为了揭开水的组成之谜,接下来我们将重走普利斯特里的实验探究之路。首先通过一则视频来了解。
师:氢气的性质之一,氢气的密度小。用锌粒与稀硫酸制取氢气。取少量锌粒于试管中,加入适量的稀硫酸。可以观察到试管内有大量气泡产生,产生的气体无色无味。连接导管,将导管末端伸入肥皂水中,蘸取少量肥皂液,导管末端吹出气泡,轻轻晃动,可以观察到气泡向天空飘去,说明氢气的密度比空气小。
师:氢气的性质之二,氢气在空气里燃烧。在带有尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,火焰呈淡蓝色。取一支冷烧杯罩在火焰上方,片刻后,烧杯壁上有水雾出现,同时拿烧杯的手能感到温热,说明氢气在空气中燃烧,生成了水,并放出大量的热。
师:从实验视频中可以看到,氢气是一种无色无味的气体,从肥皂泡飞上天空的事实说明,氢气的密度比空气小。从氢气能够燃烧的事实说明,氢气的化学性质是具有可燃性,燃烧时产生淡蓝色火焰,烧杯内壁出现水雾,用手触摸烧杯壁感觉到热,说明氢气燃烧产生水,该过程放出热量。由于氢气是一种可燃性气体,如果混入空气,点燃时可能会引发爆炸,因此氢气在点燃前一定要检验其纯度,这里我们简称验纯。那么氢气如何验纯,请看实验操作。
师:取一支干燥的小试管,用排气集气法来收集氢气。好,现在我们点燃,听到爆炸声了吗?
师:氢气的验纯如图所示,先收集一试管气体,用拇指堵住管口,移近火源,点燃气体,最后通过声音进行鉴别,若发出尖锐的爆鸣声,则说明氢气不纯;若发出的声音很小,则说明氢气较纯。视频中出现的声音就是氢气不纯的表现。不仅氢气,所有可燃性气体在点燃前都要验纯。通过上述的实验现象跟结论,可以写出氢气燃烧的表达式。
师:氢气和氧气在点燃的条件下生成水,其中氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成。根据化学反应前后元素种类不变的原则,水就不应该是由水元素组成,而是由氢、氧两种元素组成。那么如何进一步地证明水就是由氢、氧两种元素组成呢?刚才是从水的生成这个角度来发现并提出水是由氢元素和氧元素组成的,那接下来我们就应该从水分解的角度来进一步证明。如果水分解以后的产物含有氢元素和氧元素,则说明水是由氢元素和氧元素组成的。
师:那么怎样才能让水分解呢?刚才我们学习过氢气燃烧合成水的过程是放出热量的,现在反过来要让水分解理应就是吸收热量。因此就需要给水提供足够的能量才能让其分解。那具体有什么提供能量的措施才能使水分解呢?我们一起来看一看同学们有什么好的建议水分解的方法?同学们,你们认为有什么方式提供能量,从而让水分解呢?
生:我认为可以加热,这是最简单、最直接的提供能量的方法,我们物理老师也说过,通电也可以提供能量。
师:对,两种方式都能提供能量,那么哪种才能够使水分解呢?现在请幸晨同学来演示一下加热水的实验操作好吗?
